H13 Samenvatting Fysiologie PDF

Preview

Summary

Download H13 Samenvatting Fysiologie PDF

Description

Hoofdstuk 13: Bloedvaten en bloedsomloop 13.1 Arteriën, arteriolen, capillairen, venulen, venen verschillen in omvang, structuur en functie Bloed verlaat het hart via de a. pulmonalis en de aorta. Deze vormen de belangrijkste arteriën (slagaders) die bloed naar de organen van het lichaam vervoeren. Arteriën vertakken zich verder tot arteriolen (kleine slagaders). Deze voeren bloed aan naar de capillairen (haarvaten). De belangrijkste functies van het cardiovasculaire stelsel vinden plaats op het niveau van de capillairen: - Uitwisseling van stoffen en gassen tussen het bloed en de interstitiële vloeistof vindt plaats via capillairwanden. Bloed dat uit het capillairennetwerk stroomt, komt eerst in de venulen. Deze verenigen zich tot kleine venen (aders). Daarna stroomt het bloed door de venen voordat het in de vv. cavae terechtkomt: grote bloedsomloop of in de vv. pulmonales: kleine bloedsomloop.

13.1.1 De structuur van bloedvatwanden De wanden van de arteriën en venen bestaan uit 3000 lagen: 1) De tunica intima of tunica interna: de binnenste laag van een bloedvat. Deze laag bevat endotheel en een onderliggende laag bindweefsel. (elastische vezels) 2) De tunica media: de middelste laag bestaande uit een dikke laag arteriën. Door het gladde spierweefsel kunnen bloedvaten samentrekken (vasoconstrictie/vaatvernauwing) en neemt de diameter van het bloedvat af; als ze ontspannen (vasodilatatie/vaatverwijding), neemt de diameter toe. (collagene en elastische vezels) 3) De tunica externa of tunica adventitia: de buitenste laag, vormt een koker van bindweefsel rond het bloedvat.

Arteriën hebben een dikkere wand dan venen. De dikkere tunica media van een arterie bevat meer elastische vezels en glad spierweefsel. Dankzij de elastische onderdelen kunnen arteriewanden de druk van het hart beter weerstaan wanneer het bloed in het arterienetwerk wordt geperst.

Naarmate verder verwijderd van hart nemen de elastische vezels af en bestaat de tunica media vooral uit gladde spieren. arteriolen bezitten enkel nog glad spierweefsel.

het

De

1

13.1.2 Arteriën Op weg van het hart naar de capillairen passeert het bloed door elastische arteriën, musculeuze arteriën en arteriolen (kleine slagaders). - Elastische arteriën: grote, veerkrachtige bloedvaten. De wanden bevatten een tunica media met meer elastische vezels dan gladde spiercellen. Daardoor kunnen elastische arteriën de drukveranderingen opvangen die tijdens de hartcyclus optreden. Tijdens de ventriculaire systole: stijgt de bloeddruk snel, doordat extra bloed de grote bloedsomloop in wordt gestuwd (diameter neemt toe). Tijdens de ventriculaire diastole: daalt de bloeddruk en krijgen de elastische vezels hun oorspronkelijke diameter terug. Netto-effect: de drukstijging tijdens de systole wordt afgezwakt door de uitrekking van de arteriën; wanneer vervolgens de arteriën hun oorspronkelijke afmeting terugkrijgen, wordt de drukdaling tijdens de diastole ook afgezwakt. De drukveranderingen zwakken af van zodra het bloed het hart verlaten heeft en in de arteriën terechtkomt.  dankzij de elastische wanden van de grote arteriën.

-

-

Musculeuze arteriën: middelgrote arteriën of distributiearteriën, vervoeren bloed naar skeletspieren en inwendige organen. Bv. de a. carotis externa. De dikke tunica media bevat meer glad spierweefsel en minder elastische vezels dan een elastische arterie. Arteriolen: de tunica media bestaan uit 1 of 2 lagen gladde spiercellen. Hierdoor kunnen musculeuze arteriën en arteriolen de diameter van het lumen wijzigen, waarmee de bloeddruk en de stroomsnelheid van het bloed in de weefsels ook worden gewijzigd.

13.1.3 Capillairen (haarvaten) -

De enige bloedvaten waarbij uitwisseling tussen het bloed en de omringende interstitiële vloeistof door de wanden mogelijk is; Uitwisseling kan snel plaatsvinden door de dunne capillairwanden; Grote gezamenlijke diameter; 2

De stroming wordt vertraagd door de kleine diameter van de capillairen  voldoende tijd voor diffusie of actief transport van stoffen door de wanden; - Laag endotheelcellen binnen een basaalmembraan, geen tunica externa en tunica media; - Diffusie door endotheelcellen of openingen tussen aangrenzende endotheelcellen; Op de meeste plaatsen: continuë capillairen: diffusie kleine moleculen tussen en doorheen endotheelcellen. In beenmerg, milt en lever: sinusoidaal capillair: diffusie van grote moleculen tussen en doorheen de grote openingen in de endotheelcellen. In nier en dunne darm: gefenestreerd capillair: diffusie van middelgrote moleculen tussen en doorheen de kleine openingen in de endotheelcellen. -

Een arteriole vertakt zich in capillairen, die zich verenigen tot venulen. De toegang tot elke capillair wordt geopend en gesloten door een precapillaire sfincter (kringspier): een ring van glad spierweefsel. Door samentrekking van de gladde spiervezels van deze kringspier wordt de toegang tot de capillair vernauwd en neemt de doorbloeding af. Wanneer de kringspier zich ontspant, wordt de toegang verwijd, waardoor het bloed sneller naar de capillairen stroomt. Precapillaire sfincters vertonen een cyclische activiteit: afwisselend contraheren en ontspannen ze zich, ongeveer 10x per minuut. Door deze cyclische veranderingen: vasomotie, wordt de doorbloeding in een bepaalde capillair met tussenpozen onderbroken en is de bloedstroom niet constant. Gladde spiervezels reageren op plaatselijke veranderingen van de concentraties van chemische stoffen en opgeloste gassen in de interstitiële vloeistof. Bv: [O2] in weefsel daalt  ontspanning precapillaire sfincters  bloedstroom stijgt afgifte O2 [O2] in weefsel stijgt: autoregulatie. Soms bieden bloedvaten een alternatieve route voor de bloedstroming doordat ze een anastomose vormen: een verbinding tussen 2 bloedvaten. Onder bepaalde omstandigheden omzeilt bloed een capillairnet volledig via een arterioveneuze anastomose: een bloedvat dat een arteriole met een venule verbindt. In andere gevallen ontvangt 1 capillairnet bloed van een arteriële anastomose: verschillende arteriën voegen zich samen tot 1 grotere arterie die zich in arteriolen vertakt.

3

Een arteriële anastomose vormt een verzekeringspolis voor capillairnetten: als 1 arterie is samengedrukt of geblokkeerd, kunnen de andere doorgaan met de bloedtoevoer naar het capillairnet, zodat de weefsels van het desbetreffende capillairnet geen schade zullen ondervinden. Arteriële

anastomosen bevinden zich in de hersenen, in de coronaire vaten van het hart,…

13.1.4 Venen (aders) Venen verzamelen bloed uit alle weefsels en organen en voeren het naar het hart terug. - De kleinste, venulen: geen tunica media bij kleiner dan 50 qm - Middelgrote venen: vergelijkbaar met musculeuze arteriën. De tunica media bevat verschillende lagen glad spierweefsel. In de dikke tunica externa zijn bundels van elastische en collagene vezels aanwezig. - Grote venen: Bv. de v. cava superior en inferior (bovenste en onderste holle ader). De dunne tunica media is omgeven door een dikke tunica externa die uit elastische en collagene vezels bestaat. Venen hebben dunne wanden, omdat ze niet tegen grote druk bestand hoeven te zijn. In ledematen bevatten middelgrote venen kleppen: plooien endotheel die voorkomen dat het bloed terugstroomt. Zolang de kleppen normaal functioneren, zal elke lichaamsbeweging waarbij een vene wordt samengedrukt, het bloed in de richting van het hart terugstuwen, waardoor de veneuze return verbetert. Als de wanden van de venen zwakker worden, werken de kleppen niet goed meer  bloed hoopt zich op in de venen. Gevolgen: spataderen, aambeien, of hemorroïden: opgezwollen venen in de bekleding van het anale kanaal. Lage veneuze druk  zwaartekracht probleem in de ledematen Oplossingen: Dunnere wanden: weinig weerstand, kleppen + spierpomp en respiratoire pomp. Spierpomp: wandelen en lopen helpt om bloed uit de benen terug naar het hart te pompen.

13.2 De doorbloeding wordt bepaald door de druk en de weerstand; deze factoren hebben ook invloed op de uitwisseling in de capillairen Primaire functie van het cariovasculaire stelsel: het handhaven van een goede doorbloeding door de capillairen in alle weefsels van het lichaam.

4

In capillairen: uitwisseling van voedingsstoffen voor de lichaamscellen en afvalstoffen die deze cellen hebben geproduceerd. DOORBLOEDING = HARTMINUUTVOLUME

13.2.1 Factoren die invloed hebben op de doorbloeding Als de drukt toeneemt, neemt de doorbloeding ook toe. Als de weerstand toeneemt, neemt de doorbloeding af. Om het bloed constant te laten stromen, moet het hart genoeg druk genereren om de weerstand tegen de doorbloeding in de kleine en grote bloedsomloop te overwinnen. DRUK Er ontstaat een vloeistofdruk (hydrostatische druk) wanneer een kracht op een vloeistof wordt uitgeoefend. Vloeistof stroomt van een hogere druk naar een lagere druk: hoe groter het drukverschil, hoe sneller de stroming. Het grootste drukverschil (drukgradiënt), is in de grote bloedsomloop te vinden tussen de aortastam en het rechteratrium. Drukverschil van 100 mm Hg, dit is nodig om het bloed door de arteriolen en de capillairen te stuwen. Het drukverschil tussen de aortastam en het rechterventrikel wordt door 3 componenten bepaald: 1) De arteriële druk (bloeddruk); 2) De capillaire druk; 3) De veneuze druk.

WEERSTAND - Kracht die zich tegen beweging verzet - Tegengesteld aan de bloedstroom - Enkel bloedstroming als het drukverschil groot genoeg is om de totale perifere weerstand te overwinnen (weerstand van het cardiovasculaire stelsel) - Arteriële drukverschil: +/-65 mm Hg (perifere weerstand) - Capillaire drukverschil: +/-20 mm Hg - Veneuze drukverschil: +/-20 mm Hg Het grote drukverschil wordt veroorzaakt door: - Vaatweerstand: de weerstand van de bloedvaten tegen doorbloeding, levert de grootste bijdrage aan de perifere weerstand. De belangrijkste factor is de wrijving tussen het bloed en de vaatwanden. De mate van wrijving is afhankelijk van de lengte en de diameter van het bloedvat. De wrijving neemt toe wanneer de vaatlengte toeneemt en wanneer de diameter van het bloedvat afneemt. De vaatweerstand wordt gereguleerd door de diameter van de bloedvaten te wijzigen, via samentrekking of ontspanning van het gladde spierweefsel. -

Viscositeit: de weerstand tegen stroming die ontstaat door interacties tussen moleculen en stoffen die in een vloeistof opgelost zijn. Vloeistoffen met een lage viscositeit zoals water, stromen bij een lage druk, terwijl dikke vloeistoffen zoals honing enkel bij hoge druk stromen. De viscositeit in bloed wordt vnl. bepaald door hematocriet en eiwitgehalte. Doordat bloed plasma-eiwitten en bloedcellen bevat is de viscositeit 5x hoger dan water.

-

Turbulentie: vertragen van de doorstroming en verhogen van de weerstand. Bloed stroomt gelijkmatig door een bloedvat, waarbij de stroomsnelheid bij de wanden het laagst is en in het midden het hoogst. 5

Door een hoge stroomsnelheid, onregelmatige opp. door een wonde of ziekte, wordt deze gelijkmatige stroming verstoord waardoor wervelingen ontstaan. Turbulentie verhoogt de weerstand en genereert de 3 de en 4de harttoon. Wervelingen van het bloed door beschadigde hartkleppen of kleppen met afwijkende ligging, veroorzaken hartruis. DE SAMENHANG TUSSEN DRUK EN WEERSTAND Viscositeit en turbulentie: onder normale omstandigheden constant Vaatweerstand (diameter arteriolen) kan wijzigen onder invloed van het zenuwstelsel of hormoonstelsel  Regulatie bloedstroom

13.2.2 Drukverschillen in de grote bloedsomloop De druk is het hoogst in de aorta, max 120 mm Hg en het laagst in de vv. cavae, gemiddeld 2 mm Hg. BLOEDDRUK (ARTERIÊLE DRUK) - Bloeddruk: diastolische (min 80) of systolische (max 120)  120/80 - De polsslag: een ritmische drukverandering die door elke hartslag wordt teweeggebracht. - Polsdruk: het verschil tussen de systolische en diastolische druk (40 (120-80) tot 0 (4040)). CAPILLAIRE DRUK EN UITWISSELING IN DE CAPILLAIREN (p.519) Bloeddruk in capillairnet = capillaire druk, wordt op de capillairwanden uitgeoefend. Capillairwanden zijn doorlaatbaar voor kleine ionen, voedingsstoffen, organische afvalstoffen, opgeloste gassen en water. Per dag stromen 3,6 liter water en opgeloste stoffen door de perifere weefsels die dan terechtkomen in de lymfevaten. Dit speelt een rol bij de homeostase. Capillaire druk + osmotische druk  Uitwisseling Osmose = beweging van water van een hogere concentratie water (lagere conc. opgeloste deeltjes) naar een lagere concentratie water (hogere conc. opgeloste deeltjes). Water verplaatst naar oplossing met hoogste conc. opgeloste deeltjes.

De uitwisseling in de capillairen heeft 4 belangrijke functies: 1) Het handhaven van een voortdurend contact tussen bloedplasma en interstitiële vloeistof; 2) Het versnellen van transport van voedingsstoffen, hormonen, opgeloste gassen door weefsels; 3) Het transport van onoplosbare vetten en weefseleiwitten die niet door capillairwanden kunnen;

6

4) Het wegspoelen van bacteriële gifstoffen en andere irriterende stoffen naar lymfatische weefsels en organen die een rol spelen bij de afweer tegen

ziektes. De verplaatsing van stoffen door capillairwanden vindt plaats via diffusie, filtratie en osmose. In water oplosbare stoffen zoals glucose, aminozuren en ureum diffunderen via kleine openingen tussen aangrenzende endotheelcellen. Grote, in water oplosbare moleculen zoals plasma-eiwitten kunnen de bloedsomloop niet verlaten. In vet oplosbare stoffen, zoals steroïden, vetzuren en opgeloste gassen diffunderen door de endotheelbekleding en gaan door de lipiden in de celmembranen heen. Hogere concentratie in bloed door meer opgeloste eiwitten  creëert een osmotische druk Belangrijkste verschil plasma en interstitiële vloeistof: 76g eiwit per L plasma, 19g per L inter. Vloeistof. Watermoleculen verplaatsen zich als gevolg van hydrostatische druk of osmotische druk. Bij filtratie worden watermoleculen door de hydrostatische druk van een hoge druk naar een gebied met een lagere druk geperst. Hydrostatische druk (35 mm Hg – 18 mm Hg) Osmotische druk (25 mm Hg) = Krachtenevenwicht tussen hydro en osmo bepaalt de richting van de filtratie VENEUZE DRUK (18 – 2 mm Hg) De druk in de venen is laag en ze bieden weinig weerstand. Naarmate bloed zich door het veneuze systeem in de richting van het hart verplaatst, worden de venen groter, neemt de weerstand verder af en neemt de stroomsnelheid toe. Als we liggen, is een drukverschil van 16 mm Hg voldoende om de stroming in de venen in stand te houden. Als we staan, moet het veneuze bloed in de gebieden onder het hart de zwaartekracht overwinnen wanneer het in de vena cava inferior omhoog stroomt. 2 factoren dragen bij aan de voortstuwing van het bloed in de richting van het hart, tegen de zwaartekracht in: 1) De spierpomp: door contracties van de skeletspieren rond een vene wordt dit bloedvat samengedrukt. 2) De respiratoire pomp: als we inademen, wordt lucht in de longen gezogen doordat de druk in de borstholte daalt. Door deze drukdaling zetten de v. cava inferior en het rechteratrium uit en vullen zich met bloed, waardoor de veneuze return toeneemt. Tijdens uitademing worden de venae cavae samengedrukt door toegenomen druk die lucht uit de longen perst; hierdoor wordt bloed in het rechteratrium gestuwd. Tijdens beweging werken beide krachten samen, zodat de veneuze return toeneemt en het hartminuutvolume maximaal wordt. Als men stilstaat werken ze 7

niet goed en door afname van de veneuze return, neemt het hartminuutvolume af. De bloedtoevoer naar de hersenen neemt ook af waardoor men kan flauwvallen. In horizontale positie zijn de waarden weer normaal.

13.3 Cardiovasculaire regulering bestaat uit autoregulatie, neurale mechanismen en endocriene reacties

Weefselperfusie: de doorbloeding van de weefsels, voorziet de behoeft aan zuurstof en voedingsstoffen. De 3 factoren die de doorbloeding van weefsels beïnvloeden zijn: 1) Hartminuutvolume; 2) Perifere weerstand; 3) Bloeddruk. Als een groep cellen actief wordt, moet de bloedtoevoer naar dat gebied toenemen om zuurstof en voedingsstoffen aan te voeren en om afvalstoffen en kooldioxide af te voeren. Het doel van de regulering van de bloedcirculatie is ervoor te zorgen dat deze veranderingen van de doorbloeding optreden: 1) Op het juiste tijdstip; 2) In het juiste gebied; 3) Zonder dat de bloeddruk in en de bloedtoevoer naar vitale organen te veel verandert.

Mechanismen die zijn betrokken bij de regulering van de cardiovasculaire functies: - Autoregulatie: plaatselijke veranderingen hebben invloed op de precapillaire sfincters, waardoor de perifere weerstand wordt gewijzigd, zodat de doorbloeding van de capillairnetten plaatselijk verandert. Het leidt tot onmiddellijke, plaatselijke homeostatische aanpassingen. Als autoregulatie niet in staat is de omstandigheden te normaliseren, worden neurale en endocriene mechanismen geactiveerd. -

Neurale mechanismen: veranderingen van de arteriële bloeddruk of bloedgasconcentraties op specifieke locaties zorgen voor aanpassingen via het autonome zenuwstelsel. Het pas het HMV en de perifere weerstand aan om een adequate doorbloeding in stand te houden.

Endocriene mechanismen: het hormoonstelsel geeft hormonen af die aanpassingen op korte termijn bevorderen en die langdurige aanpassingen van de werking van het cardiovasculaire stelsel teweegbrengen. Kortdurende veranderingen: aanpassingen van het HMV en de perifere weerstand om de bloeddruk en de bloedtoevoer naar de weefsels te stabiliseren. Langdurende veranderingen: aanpassingen van het bloedvolume die invloed hebben op het HMV en op he transport van zuurstof en kooldioxide naar en van actieve weefsels. Effecten: vasodilatatie of vasoconstrictie -

13.3.1 Autoregulatie van de doorbloeding in weefsels In rust blijft het HMV stabiel en reguleren de precapillaire sfincters de plaatselijke doorbloeding door de perifere weerstand in afzonderlijke weefsels automatisch aan te passen. De gladde spieren van de precapillaire sfincters reageren automatisch op bepaalde veranderingen van de omgeving, zoals veranderingen van de concentraties van zuurstof en kooldioxide of de aanwezigheid van bepaalde chemische stoffen. Als zuurstof bv. in overmaat aanwezig is, trekken de gladden spiercellen in de kringspieren zich samen en vertragen de bloedtoevoer. Naarmate de cellen zuurstof opnemen die ze bij hun aerobe stofwisseling verbruiken, daalt de zuurstofconcentratie in het weefsel, stijgt de kooldioxideconcentratie en daalt de pH. Deze veranderingen zetten de gladde spiercellen in de precapillaire sfincters ertoe aan om te ontspannen, waardoor de bloedtoevoer toeneemt. De afgifte van stikstofoxide (NO) door de endotheelcellen van de capillairen leidt er ook toe dat de doorbloeding toeneemt. Stikstofoxide wordt afgegeven wanneer de capillairwanden aan grote krachten blootstaan of wanneer histamine aanwezig is als gevolg van een plaatselijke ontsteking. Vasodilatatoren: factoren die de verwijding van precapillaire sfincters bevorderen. Vasoconstrictoren: factoren die de samentrekking van precapillaire sfincters stimuleren. Samen reguleren deze factoren de doorbloeding in afzonderlijke capillairnetten. Als deze factoren in hoge concentraties aanwezig zijn, hebben ze ook invloed op de arteriolen, waardoor ze de bloedtoevoer naar alle capillairnetten in een bepaald gebied doen toenemen of afnemen  activeert een neurale reactie, doordat veranderingen van de doorbloeding van het ene gebied een effect hebben op de doorbloeding van andere gebieden.

13.3.2 Neurale regulering van bloeddruk en bloedvolume Her hartritmecentrum en het vasomotorisch centrum van de medulla oblongata zijn de cardiovasculaire centra die verantwoordelijk zijn voor regulerende activiteiten, zoals HMV. Het vasomotorisch centrum reguleert de diameters van de arteriolen via sympathische innervatie. Remming van dit centrum leidt tot vasodilatatie (verwijding arteriolen), waardoor de perifere weerstand afneemt. Stimulering veroorzaak...